利用SNP标记对100份玉米种质资源的遗传多样性分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.003

摘要/Abstract

摘要：

杂种优势是玉米育种的重要理论基础，杂种优势类群和杂种优势模式的深入研究为玉米品种选育和杂交种的组配方式提供了理论指导。为了提高育种效率，使用60K SNP芯片对100份玉米种质资源进行基因型分析。通过对遗传距离进行聚类分析，将100份玉米自交系划分为3个类群，分别为Reid、Non-Reid和Dom群。遗传相似度的主成分分析结果与遗传距离的聚类分析结果一致。

关键词: 杂种优势, 玉米, SNP, 聚类分析, 遗传相似度, 主成分分析

Abstract:

Heterosis is a key theoretical basis of maize breeding, and through research on heterosis groups and heterosis patterns provide theoretical guidance for the selection of maize varieties and combination methods of hybrids. In order to improve breeding efficiency, the 100 maize germplasm resources were genotyped using a 60K SNP chip. By cluster analysis of genetic distance, the 100 maize inbred lines were divided into three groups, including Reid, Non-Reid and Dom. The results of principal component analysis of genetic similarity were consistent with those of cluster analysis of genetic distance.

Key words: Heterosis, Maize, SNP, Cluster analysis, Genetic similarity, Principal component analysis

孙艳杰, 魏国才, 吴雨恒, 石运强, 邵勇, 刘英蕊, 南元涛, 张维耀. 利用SNP标记对100份玉米种质资源的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2025 (2): 14–19

Sun Yanjie, Wei Guocai, Wu Yuheng, Shi Yunqiang, Shao Yong, Liu Yingrui, Nan Yuantao, Zhang Weiyao. Genetic Diversity Analysis of 100 Maize Germplasm Resources by SNP Markers[J]. Crops, 2025(2): 14–19

图/表 5

表1

100份玉米种质资源

编号Number	名称Name	来源Source
SH001	KWS10/KWS73/ 欧早	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH002	SX618/欧早	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH003	S1029	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH004	SI15412	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH005	S1035	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH006	S1037	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH007	S1040	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH008	SI15111	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH009	SI15215	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH010	LK702	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH011	LK708	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH012	LK725	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH013	LK727	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH014	LK729	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH015	LK738	黑龙江省龙科种业集团有限公司
SH016	SD3♀/欧早	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH017	N3527	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH018	N3528	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH019	N3529-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH020	N3532-1	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH021	N3533-4	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH022	N3535-1	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH023	N3538-3	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH024	N3540-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH025	N3542-3	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH026	N3543-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH027	N3545-4	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH028	N3546-3	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH029	N3547-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH030	N3547-4	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH031	N3528-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH032	N3540-3	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH033	N3542-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH034	N3543-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH035	SYN12	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH036	K3/郑58	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH037	B73/郑58	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH038	30715-3	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH039	30716-4	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH040	K3/341	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH041	8941/340	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH042	344/9229	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH043	SDM7	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH044	加群	中国农业科学院作物科学研究所
SH045	98-4/郑58	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH046	4207-5/C8605	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH047	9176/郑58	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH048	扎461/（330/ M67）	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH049	30716	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH050	15D86	吉林省宏宇种业有限公司
SH051	15D90	吉林省宏宇种业有限公司
SH052	W08	吉林省宏宇种业有限公司
SH053	93622	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH054	15D98	吉林省宏宇种业有限公司
SH055	15D109	吉林省宏宇种业有限公司
SH056	6171/SX711	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH057	98-4/扎461	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH058	344/SX711	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH059	SX711/SX709/ 81162	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH060(Reid)	SX718	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH061	SX718/8941/ C7-2	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH062	RA1	中国农业科学院作物科学研究所
SH063	RA3	中国农业科学院作物科学研究所
SH064	RA7	中国农业科学院作物科学研究所
SH065	RA8	中国农业科学院作物科学研究所
SH066	RA12	中国农业科学院作物科学研究所
SH067	RA10	中国农业科学院作物科学研究所
SH068	RA13	中国农业科学院作物科学研究所
SH069	S1025	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH070	S007♀	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH071	SY203♂	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH072	SD3♀	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH073	SWM76	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH074	CA193	中国农业科学院作物科学研究所
SH075(Reid)	KWS10/KWS73	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH076	L201	国内骨干
SH077	SD3♂	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH078	L237	国内骨干
SH079	SL202	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH080	S65♀	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH081	S65♂	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH082	WC007	吉林省中玉农业有限公司
SH083(Reid)	郑58	PA群对照
SH084(Dom)	444	唐四平头群对照
SH085(Non-Reid)	合344	兰卡斯特对照
SH086	9176/C8605	黑龙江省农业科学院佳木斯分院
SH087	SX717	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH088	SX711	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH089	SX721	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH090	SX718/30747	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH091	4207/C8605/ SX718	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH092	SX619	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH093	20837	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH094	SD302♂	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH095	SD302♀	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH096	SX706	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH097(Dom)	C7-2	唐四平头群对照
SH098	SD1♀	黑龙江省农业科学院绥化分院
SH099	531	东北农业大学
SH100	WY1M1	吉林省中玉农业有限公司

表1

表2

图1

图2

图3

参考文献 25

[1]	张培风, 任帅, 孙佩, 等. 利用SNP标记划分玉米地方种质杂种优势类群. 中国种业, 2023(2):70-75.
[2]	陈泽辉, 吴迅, 祝云芳, 等. 杂种优势的数量遗传学理论及其在玉米育种中的应用. 玉米科学, 2020, 28(5):1-7.
[3]	钱春荣, 于洋, 郝玉波, 等. 不同供氮水平下玉米生产力的杂种优势特征. 玉米科学, 2022, 30(5):108-115.
[4]	金锐, 于新艳, 李丹, 等. SSR标记在玉米杂种优势类群划分中的应用. 分子植物育种,(2023-05-17)[2023-12-04]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20230517.0951.008.html.
[5]	宋伟, 赵久然, 王凤格, 等. SSR和SNP标记在玉米分子标记辅助背景选择中的应用比较. 玉米科学, 2016, 24(3):57-61.
[6]	卢媛, 韩晴, 艾为大, 等. 基于SNP标记的糯玉米种质资源遗传多样性分析. 玉米科学, 2020, 28(3):44-51.
[7]	高嵩, 刘宏伟, 何欢, 等. 利用SNP芯片进行玉米遗传多样性和群体遗传结构分析及新品种选育. 玉米科学, 2021, 29(1):39-45.
[8]	姜思奇, 郭瑞, 张敖, 等. 利用核心SNP标记划分辽宁省常用玉米自交系杂种优势群的研究. 玉米科学, 2018, 26(4):17-23.
[9]	师亚琴, 孟庆立, 杨少伟, 等. 利用SNP标记划分玉米自交系杂种优势类群. 中国种业, 2022(8):79-82.
[10]	Li C H, Guan H H, Jing X, et al. Genomic insights into historical improvement of heterotic groups during modern hybrid maize breeding. Nature Plants, 2022, 8(7):750-763. doi: 10.1038/s41477-022-01190-2 pmid: 35851624
[11]	Wang B B, Hou M, Shi J P, et al. De novo genome assembly and analyses of 12 founder inbred lines provide insights into maize heterosis. Nature Genetics, 2023, 55(2):312-323. doi: 10.1038/s41588-022-01283-w pmid: 36646891
[12]	田川. 玉米Reid群核心种质及其改良系抗倒伏性相关性状研究. 长春:吉林农业大学, 2019.
[13]	许洛, 李中建, 王绍新, 等. 外引青贮玉米自交系的遗传关系分析. 玉米科学, 2023, 31(4):15-23.
[14]	巴爱丽. 玉米杂种优势群划分高分辨率SSR引物体系建立. 新乡:河南科技学院, 2019.
[15]	姜龙, 陈殿元, 周岚, 等. 早熟类Iodent种质与我国主要玉米类群的杂种优势分析. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2020, 48(3):75-81.
[16]	吴金凤, 宋伟, 王蕊, 等. 利用SNP标记对51份玉米自交系进行类群划分. 玉米科学, 2014, 22(5):29-34.
[17]	姚文华, 韩学莉, 汪燕芬, 等. 我国甜玉米育种研究现状与发展对策. 中国农业科技导报, 2011, 13(2):1-8.
[18]	肖颖妮, 于永涛, 谢利华, 等. 基于SNP标记揭示中国鲜食玉米品种的遗传多样性. 作物学报, 2022, 48(6):1301-1311. doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.13031
[19]	王富强, 樊秀彩, 张颖, 等. SNP分子标记在作物品种鉴定中的应用和展望. 植物遗传资源学报, 2020, 21(5):1308-1320. doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200309002
[20]	Sun C W, Dong Z D, Zhao L, et al. The wheat 660K SNP array demonstrates great potential for marker-assisted selection in polyploid wheat. Plant Biotechnology Journal, 2020, 18(6):1354-1360. doi: 10.1111/pbi.13361 pmid: 32065714
[21]	Xu C, Ren Y H, Jian Y Q, et al. Development of a maize 55K SNP array with improved genome coverage for molecular breeding. Molecular Breeding, 2017, 37(3):1-12.
[22]	Snowdon R J, Luy F L I. Potential to improve oilseed rape and canola breeding in the genomics era. Plant Breeding, 2012, 131(3):351-360.
[23]	史亚兴, 卢柏山, 宋伟, 等. 基于SNP标记技术的糯玉米种质遗传多样性分析. 华北农学报, 2015, 30(3):77-82. doi: 10.7668/hbnxb.2015.03.015
[24]	Rasheed A, Hao Y F, Xia X C, et al. Crop breeding chips and genotyping platforms: progress, challenges, and perspectives. Molecular Plant, 2017, 10(8):1047-1064. doi: S1674-2052(17)30174-0 pmid: 28669791
[25]	冯云敢, 蒙云飞, 韦爱娟, 等. 基于SNP标记的甜糯双隐、糯玉米自交系杂种优势类群划分. 分子植物育种,(2023-03-03)[2023-12-04]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20230302.1914.028.html.

相关文章 15

[1]	任永福, 李嘉怡, 陈国鹏, 蒲甜, 陈虹, 王小春. 不同栽培管理模式对带状套作玉米产量与效率的影响[J]. 作物杂志, 2025, (2): 101–108
[2]	常宏兵, 王晨, 何美敬, 曹熙敏, 俞凤芳, 曹晓良, 宋炜, 吕爱枝. 基于SSR标记对69份玉米种质资源的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2025, (2): 47–53
[3]	李文跃, 于滔, 曹士亮, 马雪娜, 唐贵, 高利, 杨耿斌. 基于SNP芯片对96份糯玉米自交系遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2025, (2): 74–78
[4]	赵富阳, 马波, 胡继芳, 谭可菲, 刘传增, 闫锋, 董扬, 侯晓敏, 李清泉, 韩业辉. 不同光周期条件下寒地粳稻光周期敏感性评价[J]. 作物杂志, 2025, (2): 135–140
[5]	范惠玲, 赵晓江, 路妍. 不同生育期白芥Na₂SO₄耐性鉴定及综合评价[J]. 作物杂志, 2025, (2): 79–85
[6]	罗健科, 张克厚, 王泽宇, 张平珍, 南铭. 18个燕麦品种（系）在白银市沿黄河灌区的生产性能研究[J]. 作物杂志, 2025, (2): 93–100
[7]	储昭康, 王世济, 毕健健, 张林, 彭晨, 陈翔, 武文明. 江淮中部播期对夏玉米产量与灌浆特性的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 117–122
[8]	周苗苗, 何瑞通, 李兰, 王红鑫, 彭浩源, 张玉博, 张丹, 王进斌, 罗新宁, 祁炳琴. 高密度种植下生长调节剂“玉黄金”对玉米光合特性及产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 162–169
[9]	马俊美, 窦敏, 刘弟, 杨秀华, 杨勇, 年夫照, 刘雅婷, 李永忠. 烤烟与玉米间作种植对根际土壤养分及作物生长的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 227–234
[10]	常晓, 张云龙, 徐翎清, 李佳佳, 兴旺, 刘大丽. 不同氮素形态配比对甜菜氮同化关键酶的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 235–242
[11]	杨丹丹, 韩雪, 孔欣欣, 赵国轩, 苏亚中, 赵鹏飞, 金建猛, 赵国建. 71份冬小麦苗期渗透胁迫抗性鉴定及相关农艺性状指标分析[J]. 作物杂志, 2025, (1): 243–249
[12]	李泽松, 肖珊珊, 张翼飞, 李桂彬, 陆雨欣, 刘海晨, 陈忠旭. 不同熟期品种间作对玉米生理成熟后籽粒脱水性能和粒重的影响[J]. 作物杂志, 2025, (1): 99–110
[13]	程生煜, 杨彩红, 崔文强, 姜晓敏. 不同耕种模式对玉米叶片生理及结构的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 103–112
[14]	李斐, 边少锋, 徐晨, 赵洪祥, 宋杭霖, 王芙臣, 庄妍. 坡耕地垄侧栽培对玉米生理特性及生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 120–125
[15]	庞敏昡, 王瀚, 李志涛, 史宁帆, 蒲转芳, 张锋, 姚攀锋, 毕真真, 白江平, 孙超. 不同水分处理下施用立收谷对马铃薯品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (6): 132–139

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

转换型Conversion type	数量Number	百分比Percentage (%)
PHR	39 381	64.333
OTV	11 216	18.323
其他Other	8939	14.603
CRBT	1373	2.243
MHR	178	0.291
NMH	127	0.207